
目前,全球功率半导体市场呈现出稳健增长的态势,市场规模持续扩大,竞争格局相对集中,国际领先企业如英飞凌、安森美等凭借技术和品牌优势占据主导地位,但是国内企业如士兰微、华润微等也在快速崛起,市场份额逐步提升。
一、全球市场竞争格局概述
1、市场规模与增长
近年来,全球功率半导体市场呈现出稳健的增长态势,根据研究报告数据显示,2023 年全球功率半导体市场规模达到 730 亿美元,预计到 2024 年,市场规模将进一步增长至 781 亿美元,同比增长 7.2%。长期来看,随着各行业对高效电能转换和控制需求的持续增加,预计到 2030 年,全球功率半导体市场规模有望突破 900 亿美元,2024-2030 年期间的年复合增长率约为 3.3%。
市场增长的主要驱动因素来自多个方面。新能源汽车行业的快速发展是重要驱动力之一,随着全球新能源汽车销量的不断攀升,对功率半导体在电机驱动、电池管理系统等方面的需求急剧增加。工业自动化进程的加速,使得工业领域对功率半导体的需求持续增长,用于电机控制、电源管理等环节。可再生能源产业的兴起,如光伏和风电的大规模装机,也带动了对功率半导体在逆变器等设备中的大量需求。
2、地域分布与消费结构
从地域分布来看,亚太地区是全球最大的功率半导体消费市场,2023 年占全球市场份额的 56.8%。这主要得益于中国、日本、韩国等国家强大的电子制造业和快速增长的新能源汽车市场。中国作为全球最大的电子产品制造基地和新能源汽车市场,对功率半导体的需求量巨大,不仅在消费电子、工业控制等传统领域需求稳定,在新能源汽车、光伏等新兴领域的需求增长也十分迅速。日本和韩国在电子产业方面具有深厚的技术积累和产业基础,对功率半导体的需求也较为可观。
北美和欧洲地区分别占据全球市场份额的 21.4% 和 18.6%。北美地区在半导体技术研发和创新方面处于领先地位,拥有众多知名的半导体企业,其在军事、航空航天、高端工业等领域对功率半导体的需求较为突出;欧洲地区在汽车制造、工业自动化等领域具有传统优势,对功率半导体的需求也较为稳定,特别是在新能源汽车和工业 4.0 的推动下,市场需求呈现出增长态势。
在消费结构方面,汽车领域是功率半导体最大的应用市场,2023 年占比达到 37.4%,主要用于汽车的电机驱动、电池管理、充电系统等;工业领域占比为 33.6%,广泛应用于电机控制、电源管理、自动化生产线等环节;消费电子领域占比 15.8%,用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备的电源管理和信号处理;通信领域占比 6.2%,主要应用于基站电源、数据中心电源等;其他领域占比 7%,包括军事、航空航天、医疗设备等。
3、竞争格局与市场份额
全球功率半导体市场竞争格局相对集中,头部企业占据了较大的市场份额。英飞凌作为全球功率半导体领域的领导者,凭借其在技术研发、产品质量和市场份额等方面的优势,2023 年在全球功率半导体市场的份额达到 14.6%。英飞凌在汽车和工业功率器件、芯片卡和安全应用等领域拥有广泛的产品线和深厚的技术积累,特别是在 IGBT 和碳化硅功率器件方面处于行业领先地位,在新能源汽车的电机驱动系统中,英飞凌的 IGBT 模块被众多汽车厂商广泛采用。
安森美以 10.2% 的市场份额位居第二,该公司专注于高性能硅方案供应,产品广泛应用于汽车、通信、计算机、消费电子等多个领域,在汽车电子领域表现出色,为汽车厂商提供各类功率半导体器件和解决方案。意法半导体、德州仪器、瑞萨电子等国际知名企业也在市场中占据重要地位,这些企业凭借先进的技术、丰富的产品线和强大的品牌影响力,在全球市场中占据了较大的份额。
近年来,随着国内企业技术实力的不断提升和市场份额的逐步扩大,全球功率半导体市场格局也在发生变化。比亚迪半导体、中车时代半导体、士兰微、华润微等国内企业在特定细分市场逐渐崭露头角,开始与国际巨头展开竞争。比亚迪半导体在新能源汽车功率半导体领域具有独特的优势,其产品广泛应用于比亚迪自身的新能源汽车产品中,并逐步向其他汽车厂商供货;中车时代半导体在轨道交通和工业领域的功率半导体市场具有重要地位,其 IGBT 产品在国内轨道交通市场占据较大份额。
二、国内外主要厂商介绍及比较
1、国外主要厂商
英飞凌是全球领先的半导体解决方案提供商,在功率半导体领域拥有深厚的技术积累和广泛的产品线。其产品涵盖 IGBT、MOSFET、碳化硅功率器件等多个品类,广泛应用于汽车、工业、能源、通信等领域。在汽车领域,英飞凌的功率半导体用于电动汽车的电机驱动、电池管理系统和充电基础设施,其推出的 CoolSiC 碳化硅 MOSFET 系列产品,具有低导通电阻、高开关速度和高可靠性等优点,能够有效提高电动汽车的能源效率和续航里程,被众多知名汽车厂商采用。在工业领域,英飞凌的 IGBT 模块用于工业电机驱动、变频器和电源供应,帮助工业设备实现高效运行和节能降耗。
安森美是一家专注于提供高性能硅方案的半导体公司,产品广泛应用于汽车、通信、计算机、消费电子、工业等多个领域。在汽车电子领域,安森美提供全面的功率半导体解决方案,包括用于汽车照明、电机控制、电池管理和安全系统的各类器件。其推出的 Nexperia 系列功率二极管和晶体管,以其高可靠性和卓越的性能,在汽车和工业应用中得到广泛认可。在工业领域,安森美为工业自动化、机器人、电源管理等应用提供高性能的功率半导体产品,帮助工业企业提高生产效率和产品质量。
意法半导体同样是全球知名的半导体公司,在功率半导体领域具有强大的技术实力和丰富的产品线。其产品涵盖功率二极管、功率晶体管、IGBT、碳化硅和氮化镓器件等,广泛应用于汽车、工业、消费电子、通信等领域。在汽车领域,意法半导体的功率半导体用于汽车的发动机管理、制动系统、车身电子和信息娱乐系统等。该公司与吉利汽车集团签订了碳化硅器件长期供货协议,为吉利汽车的电源逆变器提供第三代碳化硅 MOSFET,以提高逆变器的整体能量效率,助力新能源汽车性能的提升。在消费电子领域,意法半导体的功率管理芯片和智能电源模块被广泛应用于智能手机、平板电脑、智能家居等产品中,为这些设备提供高效的电源管理和稳定的性能支持。
2、国内主要厂商
士兰微是国内集成电路芯片设计与制造一体(IDM)的龙头企业,业务涵盖集成电路、分立器件和 LED 三大领域,产品广泛应用于家电、工控、汽车、光伏等多个领域。在功率半导体方面,士兰微的分立器件产品包括超结 MOSFET、IGBT、SiC MOS 等,集成电路产品包括 MEMS 传感器、AC-DC、IPM 功率模块和电控类 MCU 等。2024 年上半年,其分立器件产品中的 IGBT 和 SiC(模块、器件)营业收入同比增长 30% 以上,基于自主研发芯片的电动汽车主电机驱动模块已获得多家车企的批量供货,车规级 IGBT 器件、MOSFET 器件也实现了大批量出货,在光伏领域相关产品同样实现批量交付。士兰微还荣获了 ISO 26262 功能安全管理体系 “ASIL D” 认证,不断提升产品的安全性和可靠性,加速车规级芯片及模块的产能建设。
华润微是中国本土大型功率半导体企业之一,采用 IDM 模式,集芯片设计、晶圆制造、封装测试等环节于一体。公司产品包括以 MOSFET、IGBT、SiC MOS 为代表的功率半导体产品,以光电传感器、烟报传感器、MEMS 传感器为主的传感器产品,和以 MCU 为代表的智能控制产品等。根据 Omdia 2023 年 4 月的统计,华润微在中国功率半导体企业排名第一、中国 MOSFET 规模排名第一。2024 年上半年,华润微实现营业收入 47.60 亿元,实现归母净利润 2.80 亿元。公司合计拥有 1100 余项分立器件产品与 500 余项 IC 产品,能够为客户提供丰富的产品与系统解决方案,产品广泛应用于新能源汽车、光伏、消费电子、家电、工业等领域。
斯达半导专注于以 IGBT 为主的功率半导体芯片和模块的设计研发、生产及销售,是国内 IGBT 领域的领军企业。公司产品主要应用于新能源汽车、工业控制、白色家电、光伏发电、风力发电等领域。在新能源汽车领域,斯达半导的 IGBT 模块用于电动汽车的电机控制系统,已进入多家主流汽车厂商的供应链体系;在工业控制领域,其产品用于工业电机的变频调速、电焊机、UPS 电源等设备,以高性能和高可靠性赢得了市场认可。斯达半导不断加大研发投入,提升技术水平,其产品性能和质量逐渐接近国际先进水平,在国内市场占据了重要的份额。
3、国内外厂商比较
在技术方面,国外领先厂商如英飞凌、安森美等在功率半导体领域拥有长期的技术积累和研发投入,掌握着先进的核心技术,在宽禁带半导体材料、新型器件结构和制造工艺等方面处于领先地位。英飞凌在碳化硅技术方面的研发和应用处于行业前沿,其碳化硅功率器件在性能和可靠性上具有明显优势。国内厂商虽然在技术上取得了显著进步,但与国外厂商相比仍存在一定差距,尤其在高端产品和关键技术方面,还需要进一步加大研发投入,提升自主创新能力。不过,国内部分企业在特定领域已经实现了技术突破,如比亚迪半导体在新能源汽车功率半导体技术方面具有独特的优势,能够满足国内新能源汽车产业的发展需求。
在产品方面,国外厂商的产品线更加丰富和完善,能够提供全系列的功率半导体产品,满足不同客户和应用领域的多样化需求。英飞凌和安森美等企业的产品涵盖了从低电压到高电压、从小功率到大功率的各类功率半导体器件,以及相关的功率模块和系统解决方案。国内厂商的产品种类也在不断丰富,但在高端产品的种类和性能上与国外厂商仍有差距,部分高端产品仍依赖进口。然而,国内企业在中低端产品市场具有一定的性价比优势,能够凭借成本优势和本地化服务,在国内市场占据一定的份额,并逐步向国际市场拓展。
在市场份额方面,全球功率半导体市场主要由国外领先厂商占据主导地位,英飞凌、安森美、意法半导体等企业在全球市场的份额较大,尤其在高端市场具有较强的竞争力。国内厂商虽然市场份额相对较小,但增长迅速,在国内市场凭借本地化优势和不断提升的产品性能,逐渐扩大市场份额,并在一些细分领域取得了突破。士兰微、华润微等企业在国内功率半导体市场已占据重要地位,并且在新能源汽车、光伏等新兴领域的市场份额不断提升,开始与国外厂商展开竞争。
三、合作与竞争格局演变趋势
随着功率半导体市场的发展,厂商之间的技术合作和产业联盟趋势日益明显。技术合作方面,不同企业之间通过合作研发,整合资源,共同攻克技术难题,加速新技术的研发和应用。赛米控丹佛斯与中车时代半导体签署合作备忘录,聚焦于功率模块芯片技术的开发与供应,赛米控丹佛斯利用其深厚的功率模块封装与制造经验,中车时代半导体贡献其先进的 IGBT、碳化硅及双极型芯片技术,双方在联合研发、市场拓展及客户服务等多个维度展开合作,共同推动功率模块芯片技术的发展和应用。
产业联盟方面,企业之间通过建立产业联盟,加强产业链上下游的协同合作,实现资源共享和优势互补,共同推动产业的发展。在碳化硅产业领域,一些企业联合成立产业联盟,共同开展碳化硅材料的研发、生产和应用推广,加速碳化硅功率半导体的产业化进程,提高产业的整体竞争力。
未来,随着市场竞争的加剧和技术的快速发展,功率半导体市场的竞争格局将不断演变。一方面,国际领先厂商将继续凭借其技术和品牌优势,巩固在高端市场的地位,并通过不断创新和拓展市场,保持市场份额和竞争优势;另一方面,国内企业将加大技术研发投入,提升产品性能和质量,通过技术创新和成本优势,逐步扩大市场份额,在全球市场中占据更重要的地位。随着新兴应用领域的不断涌现,如人工智能、物联网、储能等,将为功率半导体市场带来新的发展机遇和竞争格局变化,企业需要不断适应市场变化,调整战略,以在激烈的市场竞争中立于不败之地。